Temperature distribution in beech wood during vacuum drying

Temperature distribution in beech wood during vacuum drying. The temperature distribution and changes in humidity in beech wood in the form of friezes during drying in a vacuum were analysed. The intensity of the occurring phenomena of desorption and the volumetric flow of moisture through the anatomical structures of the wood, depending on the absolute pressure and the temperature of the process, was determined. It was found that the fastest temperature increase took place in the subsurface layers directly adjacent to the heating plates. The introduction of conditioning between the drying phases made it possible to even out the humidity and temperature distribution in the entire element. On the basis of the analysis of changes taking place between the volumes of the three components of wood, it was found that the volume of moisture in the form of vapor removed in the initial phase of drying is over 20 times greater than the volume of voids in wood structures, and in the following phases it decreases to 0.27. The average volume of vapour removed from 1 m3 of wood at the temperature of 55℃ is 13.9 m3/h, decreasing in the following phases to 9.1 m3/h at the drying temperature of 60℃ and then 3.1 m3/h at the temperature of 65℃. The drying rates for these phases reach the value of 0.15%/h, 0.17%/h and 0.075%/h, respectively. Direct measurements of wood moisture, made during the experimental course of the drying process at an absolute pressure of 150 hPa, follow the equivalent moisture, determined on the basis of the Hailwood-Horrobin model, taking into account the appropriate calculation factors.

Rozkład temperatury w drewnie bukowym podczas suszenia próżniowego. Przeanalizowano rozkład temperatury i zmiany wilgotności w drewnie bukowym w postaci fryzów, podczas suszenia w próżni. Ustalono intensywność zachodzących zjawisk desorpcji oraz objętościowego przepływu wilgoci przez struktury anatomiczne drewna, w zależności od ciśnienia bezwzględnego i temperatury przebiegu procesu. Stwierdzono, że najszybszy wzrost temperatury miał miejsce w warstwach przypowierzchniowych bezpośrednio przylegających do płyt grzejnych. Wprowadzenie kondycjonowania między fazami suszenia pozwoliło na wyrównanie wilgotności oraz rozkładu temperatury w całym elemencie. Na podstawie analizy zmian mających miejsce między objętościami trzech składników drewna stwierdzono, że objętość wilgoci w postaci pary usuwanej w początkowej fazie suszenia jest przeszło 20 razy większa od objętości wolnych przestrzeni w strukturach drewna, a w następnych fazach maleje do 0.27. Średnia objętość usuwanej pary z 1 m3 drewna w temperaturze 55℃ wynosi 13,9 m3/h, ulegając w kolejnych fazach obniżeniu do 9.1 m3/h przy temperaturze suszenia 60℃ a następnie 3.1 m3/h w temperaturze 65℃. Szybkości suszenia dla tych faz osiąga wartość odpowiednio 0.15%/h, 0.17%/h i 0.075%/h. Bezpośrednie pomiary wilgotności drewna dokonane podczas eksperymentalnego przebiegu procesu suszenia przy ciśnieniu bezwzględnym równym 150 hPa, nadążają za wilgotnością równoważną, ustaloną na podstawie modelu Hailwooda-Horrobina z uwzględnieniem odpowiednich współczynników obliczeniowych.